应用元认知干预技术提高物理教学效能，本文主要内容关键词为：效能论文,物理教学论文,技术论文,元认知论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
提高学习效能是促进学生最大限度地发挥自己学习潜能的关键。中学物理是基础教育阶段容易产生学困生的学科，从元认知干预技术的知识观及其表征角度，分析造成物理学科学习效能低下的原因，采取相应措施，可以大大提高中学物理学科的教学效能。 一、从元认知观点看教学效能低下的原因 根据当代认知科学的观点，知识可分为陈述性知识（包括事实性知识和概念性知识）、程序性知识和反省认知知识。从元认知心理干预技术的思维观看，各维度知识处理不当是引起教学效能低下的主要原因。 1.夸大陈述性知识的基础性作用 在认知心理学中，陈述性知识是根据“知什么”来定义的，如“知道质量的含义”“知道常见的物质是由分子、原子构成的”等。这种知识可能是：（1）具体内容成分，如物理名词与物理现象；（2）普通的物理概念、物理模型、物理规律。 由于过分夸大陈述性知识在物理学习中的基础作用，物理教学走入了简单重复的困境，抢占时间成为一些教师提高成绩的“法宝”。一些原本可以训练学生高阶思维能力的题型，由于不断用于反复训练而失去功效，降格为记忆素材。更令人担忧的是，此举弱化了学生构建陈述性知识网络的能力，导致学生在存储和提取知识时困难重重，其后果是，学生面对物理问题时，常常觉得似曾相识又总与答案失之交臂；或者在正确的解决方法边上打转，无法快捷地找到解决问题的路径。 2.程序性知识教学不到位 程序性知识是知“如何做”的知识。同表征“什么”的陈述性知识不同，程序性知识涉及“如何”，反映不同“过程”。 当下，不少教师依陈述性知识的教学方式来教程序性知识，导致学生体验思维的过程变成了死记硬背的过程。例如，不少教师不重视建构与迁移，要求学生强行记住测电阻的各种“法”：“伏安法”“双伏法”“双安法”“单伏法”“单安法”“等效法”……这种让学生死记题目类型、答案的教学方式，让学生觉得物理“呆板、乏味”，丧失了对物理学的兴趣，甚至有学生发出了“我讨厌欧姆”的呐喊。 有教师擅长题海战术、以量取胜，他的学生没有时间去好好总结每一种类型题的思维过程，只得将每个“典型”的题目记下，在考试过程中依靠回忆寻找“原型”，进行套用。 有教师在程序性知识的教学中采取“放羊”形式，美其名曰体现学生自主性。优生知识结构清晰、稳定，或可运用已有知识结构迁移、重组后找到解题策略；而知识基础较差的学困生，思路的迁移和创新则难以实现。程序性知识教学不到位，为学生学习新知识平添了障碍，学生在解决问题的过程中缺少相应的程序性知识，无法完成顿悟，解决问题便无从谈起。 3.反省认知知识教学缺位 反省认知知识一般指关于认知的知识，也指个人对自身的意识。反省认知知识与学生对自己认知、学习过程监测和调控的内部知识有关，如为了加强记忆和联系，采用把所学的知识组成一个有组织的系统的策略。 反省认知知识要求学生对自己的知识和思维有更多的意识、负更多的责任。教师通常认为这类知识与自己的教学无关，要靠学生自己领悟，并把学生能否建立反省认知知识看做学生是否聪明的标志。但许多学生的逻辑思维水平仍处在经验辩证思维阶段，也就是说，他们对内高级的思维过程缺少现实生活经验的支撑，对自己的学习任务无法独立进行有效的监督控制和管理。正因为基于以上认识，不少人赞同这样的观点：只有聪明的学生才能学好物理学科，这一观点给不少学生造成极大的思想负担，学生觉得学不好物理就是自己笨，进而导致自我效能感降低。 4.消极情绪的抑制效用 人的情绪对程序性知识的运行作用巨大。人的情绪会制约和影响人的整个心向，影响意识调控决定执行何种程序性知识。情绪表征贯穿于整个知识运行的过程，同时影响人们的思维以及潜能开发。 学生常常从不同渠道接收到“物理难学”的不良信息，容易产生畏难情绪。如果在学习过程中表现欠佳，更会觉得“自己很笨”。一旦学生有厌学情绪，学习物理时在潜意识中就会带着消极的情绪。消极情绪下学习物理，效能难免低下，日后提取应用知识时，消极情绪也会伴随这些知识一并浮现在脑中，浮现出的消极情绪会再次干扰对知识的回忆与再认，进一步降低学习效能。 二、应用元认知干预技术提高物理学习效能的策略 1.陈述性知识结构化 由于物理量、物理概念之间有着严密的逻辑关系，既有从一般到具体的序列关系，也有相互渗透的网状关系，所以应该教会学生应用元认知来建构物理量、物理概念之间的关联，架构概念与概念的关系，实现陈述性知识的结构化。如用概念图、思维导图或其他图表对物理陈述性知识进行结构化处理，利用学生的空间组织能力，建立物理概念之间的联系，并促进学生对陈述性知识的反思、理解和认知提升。可以说，概念图、思维导图及其他图表是一种将隐形知识显形化、非结构化知识结构化的促进学习的有效策略。 应用物理规律解决物理问题时也应重视将陈述性知识结构化，否则难免陷入低效能的题海战术。题海战术的弊病，在于学生在单位时间内操练的是一些没有认知结构关联的散题，即一道道各自“孤立”的试题，整体间缺少清晰的联系，未能形成一个适切的认知目标。同一类型的知识靠解很多题目来掌握，这样的学习方式不可取，因为这些题目的抽象性和概括水平很低，在认知心理学中被称为下位知识。建议物理教师编制习题时，跳出孤题的视角，对题目进行内容总结和概括，形成上位知识。设计具有一定认知结构的题组，通过分析学生关于这组题的各种认知反应模式，了解具有不同反应模式的学生在某方面存在的认知缺陷，从本质上提升学生的学习效能。 将陈述性知识结构化，有五个优点，一是有利于突出关键概念；二是有利于厘清各概念的层级，明确各概念的上下位关系；三是有利于明确概念之间的联系；四是方便知识的存储和提取；五是结构化陈述性知识过程中可以促进评价与反思，有利于学生元认知水平的提高。 2.程序性知识清晰化 初、高中学生的物理知识经验还不够丰富、深刻，他们对物理概念规律进行概括时，只能利用某些已经理解了的事物特征，而不可能充分利用物理概念规律中的所有特征。学生思维的片面性和自我中心性严重制约着他们对物理题型总结的完整性和准确性。这就需要教师清晰地将各种解决物理问题的程序性知识列出来，并讲清这些知识之间的推理过程。这一点对中等及以下水平的学生尤为重要，因为他们的概括能力较差，很难从众多的问题中总结出解决问题的策略。 教师在对知识进行分类和总结之后，还应该引导学生形成各种物理问题的解题思路，即遇到每种类型题时应该怎样去思考。只有这样，学生大脑中才可能形成抽象的解决问题的程序性知识，否则只是形象的、具体的某一个问题的解题方法。经此训练，学生就可以只进行少量抽象的程序性知识的记忆，在大脑中逐渐形成一系列清晰而有效地解决问题的程序性知识。 例如，在进行“验证牛顿第二定律”实验方案设计时，学生的初始方案一般是用弹簧拉力计先后匀速、加速拉带有纸带的木块，分别测出摩擦力和合外力。教师可先让学生照此方案操作，结果发现，该方案存在操作困难、读数困难的问题。接着引导学生研究解决方法，提出具体问题：如何保持拉力稳定？如何解决摩擦力问题？有学生提出使用气垫导轨解决摩擦力问题，教师给予肯定，提出由于实验条件限制，无法为每一实验小组提供气垫导轨。经讨论后结合力的示意图得出，可利用斜面上木块重力的分力来平衡摩擦力。就在大家认为实验方案已完善时，教师提醒：重物的重力会等于它对小车的拉力吗？待问题得到解决后，请一位学生总结实验方案的完善过程，教师在黑板上以流程图方式加以强化，进一步明晰设计过程。同样道理，教师还应引导学生学会对实验得出的纸带进行数据处理的程序性知识，讲清讲透过程原理。经过训练，大多数学生应能掌握解决纸带数据处理的方法。 元认知干预技术认为，人解决问题时存在顿悟思维。所谓顿悟，是指快速提取程序性知识解决问题的过程。当学生拥有系统而丰富的陈述性知识、清晰而多样的程序性知识，思维过程就很容易找到缺少的知识完成顿悟，从而高效地解决问题。无法形成顿悟的学生通常下了很多工夫也无法提高成绩，而形成顿悟的学生可以轻松应对课业负担。因此，形成顿悟是提高学习效能的重要因素。 3.反省认知知识习得化 反省认知知识常被教师神话。学科教师往往愿意承认程序性知识可以通过训练习得，却把反省认知知识这样的内部知识（对自己认知、学习过程的监测和调控）的获取归因于学生智商高低。其实，它就是一种元认知能力，是一种可习得的能力。 随着年级的增高，家长、教师对学生学习的监控有所减少，学生学习的自我监控能力逐渐提高。这并非仅仅是学生大脑发展的自然成果，而与教师和家长的长期指导密不可分。教师们应加强学法指导，鼓励学生经常与同伴交流学习心得，提高监督和调控自己的自觉。最终学生能够运用反省认知知识计划自己的认知，可以建立不同阶段的学习目标，如初中阶段总体目标，物理学科目标，单元学习目标，一堂课的学习目标，解决一个物理问题的具体目标；检测自己的认知，如通过练习检查自己的学习水平是否达标，解题时检查物理题的答案是否正确；调节自己的认知，如在物理问题解决过程检查反思并自我纠正解题错误。 实行走班制的北京十一学校学生刘禹物理成绩相对弱一些，特级教师朱则光老师介入指导，帮助刘禹修复学习链。首先检查刘禹的学习流程，如图1所示。 朱老师建议：（1）完善学习流程，尤其是加强课前和课后的环节；（2）不惧怕难题；（3）监督落实，师生两周一次专门讨论物理学习问题。 在朱老师的指导下，刘禹添加了课前和课后环节的学习计划，如图2所示。
